[發(fā)明專利]一種深共晶溶劑及其制備方法和應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110011789.0
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112831015B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設計）人: 王順平;馮練享;白清泉
• 申請（專利權）人: 齊河力厚化工有限公司
• 主分類號: C08G18/34
• 分類號: C08G18/34;C08K5/19;C08K5/053;C08K5/21
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發(fā)明提供了一種深共晶溶劑及其制備方法和應用，屬于化工技術領域。本發(fā)明的深共晶溶劑包括DMPA和降熔點助劑；所述降熔點助劑包括氯化膽堿。本發(fā)明通過將降熔點助劑與DMPA形成深共晶溶劑來降低DMPA的熔點，使DMPA更容易溶于水性聚氨酯的反應體系中，獲得無溶劑的水性聚氨酯。

技術領域

本發(fā)明涉及化工技術領域，尤其涉及一種深共晶溶劑及其制備方法和應用。

背景技術

聚氨酯以其優(yōu)良的性能在輕紡、皮革加工行業(yè)應用廣泛。隨著人們環(huán)保意識以及環(huán)保法規(guī)的加強，環(huán)境友好的水性聚氨酯的研究、開發(fā)日益受到重視，其應用已由皮革涂飾劑不斷擴展到涂料、工業(yè)漆、黏合劑等領域，正在逐步占領溶劑型聚氨酯的市場，代表著涂料、工業(yè)漆、黏合劑的發(fā)展方向。水性聚氨酯不同于傳統(tǒng)的溶劑型聚氨酯，是以水代替有機溶劑作為分散介質的一種環(huán)境友好型材料。水性聚氨酯種類有很多，其中陰離子型水性聚氨酯使用的最為廣泛。目前工業(yè)上普遍采用丙酮法制備陰離子型水性聚氨酯，在眾多陰離子型擴鏈劑中，2,2-二羥甲基丙酸(DMPA)是使用最廣泛的一種親水擴鏈劑，但其弊端在于DMPA的熔點高(175～185℃)，在丙酮中的溶解度較低，很難加熱溶解，在合成過程中需要加入大量的丙酮，脫丙酮過程麻煩，丙酮沸點低，和水形成共沸物，很難脫除干凈，給生產過程帶來安全隱患。有時候需要加入助溶劑如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)等來溶解DMPA，加快DMPA的擴鏈反應。但NMP、DMF屬于有毒、有害的有機溶劑，并且其沸點高，也很難從制備出的水性聚氨酯中除去，在使用過程中會給環(huán)境保護和人體安全帶來極大的隱患，因此迫切需要一種新工藝來解決DMPA溶解難的問題。

CN103214668 B提出2,2-二羥甲基丁酸(DMBA)代替DMPA作為親水性擴鏈劑使用，DMBA熔點低，只有108～115℃，可以更好的溶在反應體系中得到均勻的聚氨酯預聚體。也有人使用2,4-二氨基苯磺酸鈉(SDBS)作為親水擴鏈劑，制備水性聚氨酯，SDBS的熔點較低且能溶解于去離子水中直接加入到反應體系中，從而避免使用助溶劑。但DMBA和SDBS價格昂貴，價格是DMPA的3～5倍，經濟性較差，難以在工業(yè)上得到廣泛的應用，而且磺酸型擴鏈劑中所含的水分會導致水性聚氨酯制備過程的不易控制。CN103214668B利用DMPA和活潑單體如：己內酯、環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷以及四氫呋喃的開環(huán)反應降低擴鏈劑的熔點，從而進一步制備無助溶劑的水性聚氨酯，但此方法工藝復雜，成本高。CN106750126B將DMBA和脂肪族二元醇共混，在攪拌、氮氣保護的條件下，加熱至DMBA完全熔融，冷卻至室溫，得到低熔點擴鏈劑，再進行合成聚氨酯預聚體，但所述的低熔點擴鏈劑的熔點依然在110～140℃。因此，需要一種經濟性高且工藝簡單的方法來解決DMPA熔點的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種深共晶溶劑及其制備方法和應用，通過將DMPA制備成深共晶溶劑來降低DMPA的熔點，使DMPA更容易溶于水性聚氨酯的反應體系中，獲得無溶劑的水性聚氨酯，本發(fā)明的方法簡單經濟。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術方案：

本發(fā)明提供了一種深共晶溶劑，包括DMPA和降熔點助劑；所述降熔點助劑包括氯化膽堿。

優(yōu)選的，所述降熔點助劑還包括甘油和/或尿素。

優(yōu)選的，當所述降熔點助劑為氯化膽堿時，所述氯化膽堿和DMPA的摩爾比為1:1。

優(yōu)選的，當所述降熔點助劑為氯化膽堿和甘油時，所述氯化膽堿、甘油和DMPA的摩爾比為1：(1～2)：(1～2)。

優(yōu)選的，當所述降熔點助劑為氯化膽堿和尿素時，所述氯化膽堿、尿素和DMPA的摩爾比為1：(1～2)：(1～2)。

優(yōu)選的，當所述降熔點助劑為氯化膽堿、甘油和尿素時，所述氯化膽堿、甘油、尿素和DMPA的摩爾比為1:1:1:1或者為2:1:3:(1～2)。

優(yōu)選的，所述深共晶溶劑的熔點＜40℃。